PERBEDAAN KERUSAKAN KULIT TIKUS
WISTAR
AKIBAT PAPARAN ARUS LISTRIK
SECARA LANGSUNG DAN MELALUI MEDIA AIR
LAPORAN AKHIR PENELITIAN KARYA TULIS ILMIAH
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat dalam menempuh Program Pendidikan Sarjana Kedokteran
DISUSUN OLEH:
LULUK NOVITASARI
NIM: G2A005119
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
LEMBAR PERSETUJUAN
LAPORAN AKHIR PENELITIAN KARYA TULIS ILMIAH
PERBEDAAN KERUSAKAN KULIT TIKUSWISTARAKIBAT PAPARAN ARUS LISTRIK SECARA LANGSUNG DAN MELALUI MEDIA AIR
yang disusun oleh :
LULUK NOVITASARI
NIM : G2A005119
Telah dipertahankan di depan tim penguji KTI Fakultas Kedokteran
Universitas Diponegoro Semarang pada tanggal 19 Agustus 2009
dan telah diperbaiki sesuai dengan saran-saran yang diberikan.
TIM PENGUJI
Ketua Penguji, Penguji,
dr. Ika Pawitra M , M.Kes, Sp.PA dr. Udadi Sadhana , M.Kes, Sp.PA
NIP.131875465 NIP. 131967650
Pembimbing,
DAFTAR ISI
1. Halaman Judul ... i
2. Lembar Persetujuan... ii
3. Daftar Isi ... iii
4. Daftar Lampiran... v
5. Daftar Gambar ...vi
6. Daftar Tabel...vii
7. Abstrak Bahasa Indonesia... viii
8. Abstrak Bahasa Inggris... ix
9. BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
10. BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Listrik... 5
2.1.1 Definisi... 5
2.1.2 Konduktivitas Listrik ... 5
2.1.3 Kelistrikan Tubuh ... 7
2.2 Histofisiologi Kulit... 9
2.2.1 Histologi Kulit …... 9
2.3 Trauma Listrik... 13
2.3.1 Definisi…... ... 13
2.3.2 Faktor – faktor yang mempengaruhi Trauma Listrik…………. 14
2.3.3 Mekanisme Kerusakan Kulit Akibat Sengatan Listrik………... 20
2.3.4 Gambaran Makroskopis Kerusakan Kulit………... 22
2.3.5 Gambaran Mikroskopis Kerusakan Kulit……… 26
2.4 Kerangka Teori... 28
2.5 Kerangka Konsep ... 29
2.6 Hipotesis Penelitian ... 29
11. BAB III METODE PENELITIAN ... 30
3.1 Ruang Lingkup Penelitian ... 30
3.2 Rancangan Penelitian ... 30
3.3 Populasi dan Sampel ... 31
3.3.1 Populasi ... 31
3.3.2 Sampel ... 31
3.3.2.1 Kriteria Inklusi ... 31
3.3.2.2 Jumlah Sampel ………... 31
3.3.2.3 Cara Pengambilan Sampel ... 31
3.4 Variabel Penelitian ... 32
3.4.1 Variabel Bebas ……… .... 32
3.4.2 Variabel Tergantung ……….... 32
3.5.1 Alat ... 32
3.5.2 Bahan ...33
3.6 Cara Pengumpulan Data...33
3.7 Data yang Dikumpulkan...35
3.8 Definisi Operasional...35
3.9 Alur Kerja... 36
3.10 Analisa Data ...37
12. BAB IV HASIL PENELITIAN... 38
13. BAB V PEMBAHASAN... 42
14. BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 45
15. Daftar Pustaka ... 46
16. Lampiran
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Analisa Statistik
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Histologi kulit pengecatan HE...12
Gambar 2. Box Plot setiap kelompok perlakuan...38
Gambar 3. Preparat kulit tikusWistar kontak langsung dengan listrik...40
DAFTAR TABEL
1. Hasil pemeriksaan preparat...38
2. Uji Normalitas...39
PERBEDAAN KERUSAKAN KULIT TIKUSWISTAR
AKIBAT PAPARAN ARUS LISTRIK
SECARA LANGSUNG DAN MELALUI MEDIA AIR
Luluk Novitasari*, Gatot Suharto**
Abstrak
Latar Belakang: Kematian akibat trauma listrik dari tahun ke tahun semakin
meningkat baik karena kontak langsung maupun kontak melalui media air. Tanda utama trauma listrik adalah luka bakar pada kulit. Gambaran makroskopis kerusakan kulit yang kontak langsung dengan sumber listrik bertegangan rendah disebut
electrical ma rk. Luka listrik akibat kontak melalui air tidak selalu menunjukkan fenomena yang spesifik seperti pada luka kontak langsung.
Tujuan: Mengetahui perbedaan kerusakan kulit tikusWista r yang diberi aliran listrik secara kontak langsung dan melalui media air.
Metode: Penelitian eksperimental murni dengan rancangan The Post Test Only Group Design. Sampel 10 ekor tikus wistar dibagi dalam 2 kelompok. Tiap kelompok terdiri 5 ekor tikus wista r. Pada kelompok P1 kontak langsung dengan arus listrik sebesar 220 volt dan 100 mA selama 10 detik. Pada kelompok P2 kontak dengan besar arus listrik dan lama waktu sama tetapi arus listrik dialirkan melalui air. Kulit diambil dan kemudian dilakuan pengecatan Hematoksilin Eosin. Kerusakan kulit dinilai dari banyaknya sel yang membengkak dalam satu preparat.
Hasil: uji independent-t test didapatkan hasil terdapat perbedaan yang bermakna terhadap kerusakan kulit tikus Wista r akibat paparan arus listrik secara langsung dan melalui media air ( p = 0,001 ).
Kesimpulan: Terdapat perbedaan antara kerusakan kulit tikus Wista r akibat paparan arus listrik secara kontak langsung dan melalui media air.
Kata kunci: paparan listrik secara langsung, paparan listrik melalui media air,
kerusakan sel kulit.
*Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro
THE DIFFERENCES OF SKIN DAMAGE AT WISTAR RAT RESULTED BY EXPOSURE OF DIRECT AND WATER CONDUCTED ELECTRICAL
CURRENT
Luluk Novitasari*, Gatot Suharto**
Abstract
Background: Dea th by electrica l injury due to by direct and wa ter conducted electrica l current increases every yea rs. Special sign of electrocution is skin burns. Ma croscopic sign of skin da mage conta cts directly to low voltage electrica l current is ca lled electrica l marks. Electrica l injury caused by wa ter conducted elecrica l current is not a lwa ys show specific phenomenon a s direct conta ct electrocution.
Purpose: To find out the differences of skin da mage between Wista r ra t resulted by exposure of direct and wa ter conducted electrica l current.
Method: This study wa s pure experimenta l with post test only group design. Ten Wista r ra ts a s sa mples were divided into two groups. Ea ch groups consisted of five ra ts. The skin of a ll groups conta ct with 220 volt and 100 mA electrica l current for 10 seconds a t different type of applica tion, P1 group with direct contact and P2 group with wa ter conducted. The skin of Wistar rats were isola ted and sta ined using Hema toxylin Eosin. The skin da mage wa s mea sured from the number of swelling cell in one prepara t.
Results: Independent t-test shows a significant difference between skin da mage in Wista r ra ts resulted by exposure of direct and wa ter conducted electrica l current (p= 0,001).
Conclusion: There is a difference of skin da mage in Wista r ra ts resulted by exposure of direct and wa ter conducted electrica l current.
Keyword: direct electrica l current, wa ter conducted electrica l current, skin cell da mage.
* Undergraduate student of Medica l Fa culty Diponegoro University
BAB I PENDAHULUAN
I.1 LATAR BELAKANG
Trauma sengatan listrik adalah kerusakan yang disebabkan oleh adanya aliran
arus listrik yang melewati tubuh manusia dan membakar jaringan ataupun
menyebabkan terganggunya fungsi organ.1 Beberapa faktor yang mempengaruhi berat
ringannya luka listrik antara lain kuat arus listrik (ampere), tahanan (ohm), tegangan
(Volt), lama kontak, jenis sirkuit, frekuensi, jalur arus listrik serta luas
permukaan.1,2,3,4
Kasus kematian akibat trauma listrik dari tahun ke tahun semakin meningkat
karena meningkatnya penggunaan alat – alat listrik.5 Kejadian ini bisa terjadi karena
kontak langsung maupun kontak melalui media air seperti kejadian di kamar mandi
dan di kolam renang.6
Pada umumnya tanda utama trauma listrik adalah luka bakar pada kulit.
Gambaran makroskopis kerusakan kulit yang kontak langsung dengan sumber listrik
bertegangan rendah disebut electrica l ma rk. Dalam studi kasus kematian, hanya
sekitar 55% yang menunjukan electrical mark.2Luka listrik biasanya dapat diamati
di titik masuk (entry point) maupun titik keluar (exit point).5,6,1
Luka listrik akibat kontak melalui air tidak selalu menunjukkan tanda
spesifik.1,2 Hal ini dikarenakan bila terkena air tahanan tubuh menjadi rendah
sampai titik lepuh.7 Selain itu aliran arus listrik dalam air akan menjadi lambat karena
air mempunyai tahanan terhadap arus listrik. Tetapi air yang dialiri arus listrik
tegangan tinggi dalam waktu cukup lama suhunya akan meningkat. Peningkatan
suhu air dalam beberapa saat dapat melukai kulit.8
Penelitian di air pernah di lakukan oleh Lestari (2008) yang meneliti
hubungan lama paparan arus listrik bolak-balik terhadap kerusakan otot. Hasilnya
terjadi kerusakan otot yang bermakna secara mikroskopis.8 Hal ini membuktikan
bahwa walaupun arus listrik melalui air masih ada kerusakan yang terjadi pada
jaringan tubuh.
Penelitian ini memilih organ kulit sebagai obyek penelitian karena kulit
adalah tahanan tubuh utama terhadap arus listrik. Kulit mempunyai tahanan yang
cukup tinggi daripada organ dalam sehingga gambaran kerusakan jaringan akibat
sengatan listrik secara kontak langsung paling mudah diamati di kulit.1,5,9
Penelitian ini tidak dapat dilakukan pada manusia sebagaimana lazimnya,
maka penelitian ini dilakukan pada hewan coba yaitu tikus karena tikus homolog
dengan manusia dan tikus dapat dimanipulasi dengan berbagai cara yang tidak pantas
dilakukan pada manusia. Tikus yang paling sering dipakai untuk penelitian laboratori
adalah tikusWista r.10
I.2 RUMUSAN MASALAH
Apakah terdapat perbedaan kerusakan kulit tikusWista r akibat paparan arus
I.3 TUJUAN PENELITIAN
1.3.1 Tujuan Umum
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan kerusakan kulit
tikus Wista r akibat paparan arus listrik secara kontak langsung dan melalui
media air.
1.3.2 Tujuan Khusus
a. Menilai kerusakan kulit tikus Wista r yang diberi kuat arus listrik
sebesar 100 mA, tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz secara kontak
langsung selama 10 detik.
b. Menilai kerusakan kulit tikus Wista r yang diberi kuat arus listrik
sebesar 100 mA, tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz melalui media
penghantar air selama 10 detik.
c. Menilai perbedaan kerusakan kulit tikus Wista r yang diberi kuat arus
listrik sebesar 100 mA, tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz secara
kontak langsung dan melalui media penghantar air selama 10 detik.
I.4 MANFAAT PENELITIAN
Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan informasi bagi:
a. Peneliti lain mengenai perbedaan kerusakan kulit tikus Wista r karena
arus listrik bolak balik secara kontak langsung dan melalui air dengan
b. Sebagai tambahan informasi untuk penelitian–penelitian selanjutnya
sehubungan dengan tanda spesifik atau tidaknya kematian akibat arus
listrik dalam ruang lingkup kedokteran forensik.
c. Sebagai tambahan informasi bagi identifikasi korban trauma sengatan
listrik dalam lingkup kedokteran forensik di Indonesia.
d. Sebagai tambahan informasi dalam mengidentifikasi kronologi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LISTRIK 2.1.1 Definisi
Listrik merupakan aliran elektron dari satu atom ke atom lainnya. Pergerakan
elekron sama seperti air yang mengalir di sepanjang sungai.11 Arah arus listrik
mengalir dari kutub positif melalui rangkaian listrik ke kutub negatif. Pada bahan
logam, elektron bebas berpindah dari satu atom ke atom logam berikutnya.
Sedangkan pada bahan air, elektron dibawa oleh elektrolit melewati medium air.
Timbulnya gerakan elektron tersebut karena adanya beda potensial antara dua
ujung penghantar.12
2.1.2 Konduktivitas Listrik
Daya konduksi suatu unsur digambarkan sebagai kemampuan atau kekuatan
untuk memancarkan atau menghantarkan panas, listrik, atau bunyi. Satuannya
adalah Siemens per meter [S/M] di (dalam) SI dan micromhos per centimeter
[mmho/cm] di Amerika. Konduktivitas listrik adalah kemampuan untuk
menghantarkan listrik sebagai hasil perpindahan elektron antar partikel. Daya
konduksi listrik merupakan perbandingan antara kerapatan arus dan kuat medan
elektrik dan berbanding terbalik dengan daya hambat ( resistensi ).12
Pada umumnya logam merupakan konduktor yang baik karena mempunyai
Perak merupakan logam yang mempunyai daya konduksi paling tinggi dari
beberapa logam lain, daya konduksinya : 63 x 106 S/M. Kuat arus yang mengalir
melalui konduktor logam berbanding lurus dengan luas penampangnya dan
berbanding terbalik dengan panjangnya.12
Air murni merupakan konduktor yang tidak baik. Konduktivitasnya rendah
tetapi tidak sampai nol.13 Jenis-jenis konduktivitas air antara lain :air murni 5.5 x
10-6 S/m ; air minum 0.005 – 0.05 S/m ; air laut 5 S/m. Dari data tersebut dapat
disimpulkan bahwa konduktivitas air tergantung pada kadar elektrolit dalam air.
Semakin tinggi kadar elektrolitnya ( air laut ) semakin besar konduktivitasnya.12,13
Truman S. Light berdasar penelitiannya tahun 2004 menyatakan bahwa
konduktivitas air tergantung pada temperatur air tersebut. Semakin tinggi suhu zat
cair,maka akan semakin rendah kemampuannya dalam menghantarkan arus
listrik.Hal ini dipengaruhi oleh ion Hidrogen (H+) dan ion Hydroxide (OH-)
Peningkatan suhu akan mengakibatkan hambatan mobilitas ion-ion tersebut. Dari
penelitian ditemukan bahwa setiap kenaikan suhu 1°C, maka akan terjadi
penurunan hantaran listrik kurang lebih 2% (dengan batas rentang 1% - 3% ).
Selain itu dengan meningkatnya temperatur air daya hambat ( resistensi ) air akan
meningkat.13
2.1.3 Kelistrikan Tubuh
2.1.3.1 Hukum Biolistrik
Ada 2 aspek kelistrikan dan kemagnetan yang penting dalam bidang
magnet dan listrik yang digunakan pada permukaan tubuh manusia.14 Ada
beberapa hukum yang berkaitan dengan biolistrik antara lain :
1. Hukum OHM: ” perbedaan potensia l anta ra ujung konduktor berbanding
langsung dengan a rus yang melewa ti dan berbanding terba lik dengan
tahanan konduktor”
V= I.R
R: tahanan ( )
I: kuat arus (A)
V: tegangan (Volt)
2. Hukum Joule: ” arus listrik yang melewa ti konduktor dengan perbedaan
tegangan dalam wa ktu tertentu akan menimbulkan pana s”
E = V.I.t
E: energi (Joule) I : kuat arus (A)
V: tegangan (Volt) t : waktu ( detik )
2.1.3.2 Kelistrikan Sel
Pada dasarnya di seluruh sel tubuh terdapat potensial listrik yang
melintasi membran. Untuk sel saraf dan sel otot bersifat dapat dirangsang
sehingga mampu membangkitkan sendiri impuls elektrokimia pada
membrannya. Pada beberapa keadaan, impuls ini dapat digunakan untuk
menghantarkan sinyal sepanjang membran. Sedangkan untuk sel kelenjar,
makrofag, dan sel bersilia, perubahan jenis lain pada potensial membran
Sel mempunyai lapisan yang disebut membran sel, di dalam sel ini
terdapat ion Na+, K+, Cl- dan protein. Sel mempunyai kemampuan
memindahkan ion dari satu sisi ke sisi yang lain yang disebut aktifitas
kelistrikan sel. Ion K+ akan melakukan difusi dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah sehingga pada saat tertentu akan terjadi membran
dipole/membran dua kutub di mana larutan dengan konsentrasi yang tadinya
rendah akan kelebihan ion positif, berlawanan dengan larutan yang
konsentrasi tinggi akan berubah menjadi kekurangan ion sehingga menjadi
lebih negatif. Membran permeabel biasanya permeabel terhadap ion Na+, K+,
dan Cl- sedangkan terhadap protein besar sangat tidak permeabel.14
Pada sel tubuh terdapat potensial listrik yang melintasi membran. Pada
ekstrasel megandung lebih banyak ion Na+ dan sedikit ion K+. Pada
intraseluler sebaliknya yaitu banyak ion K+ dan sedikit ion Na+.14
Dalam keadaan biasa di dalam membran sel akan lebih negatif
dibandingkan dengan di luar sel karena ion Na+ lebih besar di luar sel
daripada di dalam sel. Pada keadaan demikian disebut potensial membran
negatif. Potensial membran sel normal dalam keadaan istirahat yang diukur
dengan galvanometer akan mencapai –90 mV.14,15
2.2 HISTOFISIOLOGI KULIT 2.2.1 Histologi Kulit16,17,18
Kulit terdiri atas dua lapisan utama, epitel permukaan disebut epidermis dan
1. Lapisan Epidermis ( kutikel )
Merupakan lapisan yang terdiri dari epitel skuamus kompleks
berkeratin. Ketebalan epidermis bervariasi dari 0,07 sampai 0,12 mm,
namun dapat mencapai ketebalan 0,8 mm pada telapak tangan dan 1,4 mm
pada telapak kaki. Epidermis terdiri dari 5 lapisan dari atas ke bawah yaitu :
a) Stratum korneum ( lapisan tanduk ) merupakan lapisan terluar dan
terdiri atas 15 – 20 lapisan sel. Keratin tersusun tidak teratur
sedangkan serabut elastis dan retikulernya lebih sedikit.
b) Stratum lusidum terdapat langsung di bawah lapisan korneum. Tidak
jelas terlihat dan bila terlihat berupa lapisan tipis yang homogen,
terang, jernih, dan afinitasnya terhadap bahan warna kecil, inti dan
batas sel tak terlihat. Lapisan ini tampak lebih jelas di telapak tangan
dan kaki dan lapisan ini terdiri dari protein eleidin.
c) Stratum Granulosum ( lapisan keratohialin ) terdiri dari 2 – 4 lapis
sel skuamus yang rapat dan berbentuk polihedral rendah atau belah
ketupat pipih, dan sejajar sumbu panjang permukaan kulit.
Sitoplasma berbutir kasar keratohialin ( skleroprotein ) dan terdapat
inti diantaranya. Kearah permukaan, inti sel – sel pecah , larut.
Lapisan ini juga tampak jelas pada telapak tangan dan kaki.
d) Stratum Spinosum ( stratum Malphigi ) tersusun beberapa lapis sel
di atas stratum basale. Sel lapisan ini berbentuk polihedral dengan
tonjolan sehingga tampak seperti duri yang disebut “prickle cell /
spina “dan terlihat saling berhubungan dan di dalamnya terdapat
fibril ( tono fibril ) sebagai “ intercellular Bridge “. Pada tonofibril
tidak berjalan di dalam jembatan antar sel dan berakhir pada
pertemuan protoplasma “ Desmosome “. Pada lapisan ini terjadi
mitosis dan terdapat pigmen melanin.
e) Stratum Basale ( stratum germinativum / stratum silindrikum /
stratum pigmentosum ) tersusun dari selapis sel – sel pigmen basal,
berbentuk silindris, batas kurang jelas, inti berbentuk lonjong dan
dalam sitoplasmanya terdapat melanin. Pada lapisan basale ini
terdapat sel – sel mitosis dan berfungsi reproduktif. Lapisan ini
terdiri atas dua jenis sel yaitu
1. Sel – sel berbentuk kolumner dengan protoplasma basofilik inti
lonjong dan besar, dihubungkan satu dengan yang lain oleh
jembatan antar sel.
2. Sel pembentuk melanin ( melanosit ) atauclea r cell merupakan
sel – sel berwarna muda, dengan sitoplasma basofilik dan inti
gelap dan mengandung butir pigmen (melanosomes ).
2. Lapisan dermis
Tebal lapisan ini sekitar 0,6 mm pada kulit tipis dan sampai 3 mm atau
lebih pada telapak tangan dan kaki sedangkan ketebalan rata – rata sekitar 2
a. Stratum Papilare ( stratum Spongiosum ) merupakan bagian yang
menonjol ke epidermis, berisi ujung serabut saraf dan pembuluh darah.
Lapisan ini terdiri atas fibroblas dan jenis sel jaringan ikat lain,
tersebar luas antara berkas – berkas serat kolagen halus terutama
kolagen tipe III.
b. Stratum Retikulare ( stratum kompaktum ) merupakan bagian yang
menonjol ke arah subkutan. Lebih tebal dibanding stratum papillare.
Lapisan ini terdiri atas serabut – serabut penunjang misalnya serabut
kolagen, elastin, dan retikulin. Dasar ( matriks ) lapisan ini terdiri atas
cairan kental asam hialuronat dan kondroitin sulfat, di bagian ini
terdapat pula fibroblas. Serabut kolagen dibentuk oleh fibroblas,
membentuk ikatan ( bundel ) yang mengandung hidroksi prolin dan
hidroksisilin. Kolagen muda bersifat lentur dengan bertambah umur
menjadi kurang larut sehingga makin stabil. Retikulin mirip kolagen
muda. Serabut elastin biasanya bergelombang, berbentuk amorf dan
mudah mengembang serta lebih elastis.Gambar histologi kulit tersebut
Gambar 1. Histologi kulit pengecatan HE (dikutip dari ATLAS Histologi di Fiore)
2.2.2 Fisiologi Kulit16,17
Kulit mempunyai beberapa fungsi utama antara lain :
1) Fungsi Proteksi, kulit menjaga bagian dalam tubuh terhadap gangguan
fisis atau mekanis, gangguan yang bersifat panas, dan gangguan
infeksi luar. Proses keratinisasi dari protein keratin merupakan salah
satu mekanisme ba rrier karena sel – sel mati melepaskan diri secara
teratur.
2) Fungsi Absorbsi, kemampuan absorbsi ini dipengaruhi oleh tebal
tipisnya kulit, hidrasi, kelembaban, metabolisme dan jenis vesikulum.
3) Fungsi ekskresi, kelenjar – kelenjar kulit mengeluarkan zat – zat yang
tidak berguna lagi atau sisa metabolisme dalam tubuh berupa NaCl,
4) Fungsi persepsi, kulit mengandung ujung saraf sensorik di dermis dan
subkutis.Salah satu contohnya terhadap rangsangan panas diperankan
oleh badan Ruffini di dermis dan subkutis.
5) Fungsi pengaturan suhu tubuh ( termoregulasi ), kulit melakukan
peranan ini dengan cara mengeluarkan keringat dan mengerutkan (
otot berkontraksi ) pembuluh darah kulit.
6) Fungsi pembentukan pigmen, sel pembentuk pigmen ( melanosit ),
terletak di lapisan basal dan sel ini berasal dari rigi saraf.
7) Fungsi keratinisasi, lapisan epidermis mempunyai 3 jenis sel utama
yaitu keratinosit, sel langerhans, melanosit.
8) Fungsi pembentukan vitamin D, dimungkinkan dengan mengubah 7
dihidroksi kolesterol dengan pertolongan sinar matahari.
2.3 TRAUMA LISTRIK 2.3.1 Definisi
Trauma listrik adalah kekerasan atas jaringan tubuh yang masih hidup yang
disebabkan oleh adanya aliran arus listrik yang melewati tubuh manusia dan
membakar jaringan ataupun menyebabkan terganggunya fungsi organ dalam dan
jaringan lunak, aritmia jantung, gagal nafas, bahkan kematian.3,19,20
2.3.2 Faktor – faktor yang mempengaruhi Trauma Listrik
Terjadinya luka akibat segatan listrik dipengaruhi oleh faktaor - faktor,antara lain:
Berdasarkan tipe sirkuit dapat dibagi menjadi arus listrik searah (DC) dan
arus listrik bolak-balik (AC). Arus searah (DC) kurang berbahaya dibanding
arus bolak-balik (AC); arus dari 50-80 mA AC dapat mematikan dalam
hitungan detik, sedangkan 250 mA DC dalam waktu yang sama sering dapat
selamat sebab pada tegangan yang sama arus AC empat sampai enam kali
lebih berbahaya dibandingkan arus DC. Hal ini terjadi karena pada arus DC
menyebabkan kontraksi tunggal pada otot sehingga korban mudah
melepaskan diri dari sumber listrik sedangkan AC menimbulkan kontraksi
otot yang berulang-ulang dan tetani yang menyebabkan korban kesulitan
melepaskan diri dari sumber listrik.1,5 Hal tersebut dapat timbul pada aliran
40-110 siklus per detik. Selain itu arus bolak-balik lebih dapat menyebabkan
aritmia jantung dibanding arus searah. Arus dari AC pada 100 mA dalam
seperlima detik dapat menyebabkan fibrilasi ventrikel dan henti jantung.
Ampere tinggi DC (di atas 4 A) dapat menyebabkan jantung aritmia kembali
pada sinus ritmik seperti pada defibrilasi medis.1,21
2. Arus (I)
Derajat kerusakan jaringan sebanding dengan jumlah listrik yang mengalir
melaluinya. Jumlah ini terlihat pada jumlah elektron per unit waktu dan
diukur dalam ‘Coulombs’, yang mana merupakan hasil dari ampere dan detik,
meski ampere biasanya diterima sebagai indeks dari aliran arus. Menurut
Hukum Ohm, arus tergantung pada tegangan, tahanan jaringan dan untuk
Dalam patologi forensik, kebanyakan kematian adalah hasil dari disritmia
jantung, pengukuran paling penting dari arus adalah yang mengakibatkan
gagal jantung akut. Arus 50-80 mA yang melewati jantung lebih dari beberapa
detik dapat menyebabkan kematian. Yang masih dapat ditoleransi adalah 30
mA pada tangan menyebabkan kontraksi otot yang menyakitkan. Kehilangan
kesadaran pada 40 mA dan arus yang terus menerus untuk beberapa detik
lebih besar dari 50-80 mA menyebabkan risiko kematian.1 Dampak arus
listrik yang mengalir pada tubuh menurut Cooper antara lain :
a. 1 – 2 mA sensasi geli “ tingling “
b. 3 – 5 mA Arus “Let Go” untuk anak – anak
c. 6 – 8 mA Arus “Let Go” untuk wanita
d. 7 – 9 mA Arus “Let Go” untuk laki – laki
e. 10 -20 mA Tetani otot skelet
f. 20 – 50 mA paralysis otot respirasi ( respiratory arrest )
g. 50 – 100 mA Fibrilasi Ventrikel
3. Tegangan atau voltase (V)
Kerusakan jaringan akibat sengatan listrik secara konvensional
berdasar tegangan dibagi menjadi voltase rendah ( tegangan rumah tangga )
dan voltase tinggi yang menggunakan 1000 V sebagai batas pembagian yang
paling umum.Tegangan tinggi mengakibatkan arus listrik yang lebih besar,
Kematian orang yang terkena arus listrik bertegangan rendah berbeda
dengan yang bertegangan tinggi, dimana pada yang pertama kematian
disebabkan oleh fibrilasi ventrikel, sedangkan yang kedua biasanya karena
luka bakar / panas.20Tegangan yang sangat tinggi, dapat secara paradoks lebih
aman pada beberapa situasi. Karena syok dapat mementalkan subyek dari
konduktor, sehingga mengurangi waktu kontak di bawah ambang kerusakan
jantung.1
4. Tahanan (R)
Tahanan ( resistensi ) listrik merupakan kemampuan untuk
menghalangi arus listrik. Tubuh mempunyai tahanan terhadap arus listrik
yang melaluinya dan tahanan ini berbeda – beda pada tiap bagian tubuh.
Berdasarkan besarnya resistensinya terhadap listrik tubuh dibagi menjadi tiga
bagian : 1) Tahanan rendah : saraf, darah, membran mukosa, otot ; 2) Tahanan
menengah : kulit kering, jaringan lemak, tendon ; 3) Tahanan tinggi : tulang.5
Berdasar besarnya tahanan kulit mempunyai tahanan menengah tetapi
kulit merupakan tahanan utama tubuh terhadap sengatan listrik karena
sebelum memasuki organ yang lebih dalam arus listrik harus melalui kulit
terlebih dahulu.5 Tahanan kulit bervariasi, tergantung dari tebalnya lapisan
keratin pada epidermis, dimana pada telapak kaki dan ujung jari lebih tebal
dari kulit tipis dimanapun. Tahanan rata-rata adalah antara 500-10.00 ohm
selain tangan dan telapak kaki yang memiliki tahanan 1 juta ohm ketika
Faktor yang lebih potensial adalah kekeringan atau kelembaban kulit,
yang berefek sangat besar terhadap tahanan. Ketika kulit telapak tangan
kering, memiliki tahanan 1 juta ohm, ketika basah akan turun menjadi hanya
1200 ohm. Jellinek menemukan kulit tebal dari pekerja memiliki tahanan 1
sampai 2 juta ohm, Jaffe menyatakan bahwa berkeringat dapat menurunkan
tahanan kulit dari 3000 sampai 2500 ohm.1,5
Resistensi Jaringan (ohms/cm2)
Membran mukosa 100
Lengan volar, paha bagian dalam 300 – 10,000
Kulit kering 5,000
Kulit Basah
a. kamar mandi 1,200 – 1,500
b. Berkeringat 2,500
c. Kulit lain 10,000 – 40,000
d. Telapak kaki 100,000 – 200,000
e. Hea vily ca lloused pa lm1,000,000 – 2,000,000
Makin tinggi resistensi dapat menyebabkan jumlah energi yang dikeluarkan
pada permukaan kulit sebagai arus bakar yang menyebabkan luka termal pada
kulit tetapi kerusakan organ internal yang minimal.
5. Frekuensi
Kematian tertinggi akibat trauma listrik terjadi pada aliran 39-150
frekuensi 50 – 60 Hz merupakan arus let go minimum. Arus AC dengan
frekuensi 50 Hz, mampu : 1) Merangsang saraf sensoris ; 2) Merangsang saraf
motoris; 3)Berefek kontraksi otot. Frekuensi listrik di bawah 10 Hz
menyebabkan aruslet goakan meningkat dan otot – otot akan terjadi relaksasi
sebagian, sedangkan di atas 100 Hz aruslet go akan meningkat juga, dan otot
– otot mengalami strenght dura tion trade off serta refrakter jaringan yang
telah mengalami eksitasi.14
6. Durasi atau waktu kontak
Nilai ambang fibrilasi semakin menurun bila waktu semakin besar.
Waktu lamanya seseorang kontak dengan benda yang beraliran listrik
menentukan kecepatan datangnya kematian. Semakin tinggi arus listrik maka
waktu kematian pun semakin cepat. Semakin lama terkena listrik semakin
banyak jaringan yang mengalami kerusakan.1
7. Jalur arus listrik
Jalur arus listrik menentukan resiko jaringan, jenis luka yang terlihat
dan derajat konversi energi listrik ke panas. Jika arus listrik melalui jantung
atau thorax maka dapat menyebabkan disritmia jantung dan kerusakan
miokardium secara langsung. Arus yang melalui otak dapat menyebabkan
respira tory a rrest, kejang dan paralisis. Arus yang melalui mata bisa
menyebabkan katarak. Arus yang melalui badan bisa menyebabkan kerusakan
Densitas arus listrik meningkat, kecenderungan untuk mengalir
melalui jaringan dengan resistensi rendah menjadi lemah. Akhirnya, arus
listrik akan mengalir melalui jaringan dengan tidak teratur, seolah-olah tubuh
merupakan konduktor, dengan potensi untuk menghancurkan seluruh jaringan
pada jalur arus listrik. Karena arus listrik biasanya terpusat pada sumber dan
lantai titik kontak, derajat kerusakan terbesar selalu diobservasi di sini. Akan
tetapi, destruksi ekstensif ke jaringan dalam mungkin ada antara lokasi luka
tegangan tinggi dan dengan permukaan dan selalu merupakan fenomena
“puncak gunung es”. Kerusakan organ internal bisa berupa titik-titik, dengan
area jaringan normal bersebelahan dengan jaringan terbakar dan kerusakan
terhadap struktur pada tempat jauh dari titik kontak yang jelas.11,22
8. Jenis kelamin
Tahun 1973 Dalziel melakukan penelitian tentang nilai ambang
persepsi ( arus minimum yang dapat dideteksi) dan let go current (arus yang
dapat menyebabkan tarikan tangan kembali) yang ditunjukkan oleh distribusi
Gausian yang menyatakan bahwa rata-rata nilai ambang persepsi ( threshold
of perception) untuk laki-laki 1,1 mA sedangkan untuk wanita 0,7 mA,
minimum nilai ambang persepsi adalah 500 mikro ampere. Selain itu rata-rata
let go current untuk laki-laki 16 mA, untuk wanita 10,5 mA. Minimumlet go
9. Berat Badan
Dari hasil penelitian terhadap binatang oleh Ferris (1936) dan Kiselev
(1963) menunjukkan nilai ambang fibrilasi akan meningkat dengan
meningkatnya berat badan. Hal ini diramalkan berlaku pula bagi manusia.14
2.3.3 Mekanisme Kerusakan Kulit Akibat Sengatan Listrik
Kerusakan kulit yang utama karena sengatan listrik adalah luka bakar. Ada
empat mekanisme yang menyebabkan timbulnya luka bakar pada kulit akibat listrik
yaitu 1) pemanasan electrotherma l (electrotherma l burn) merupakan pola klasik
akibat kontak langsung dengan konduktor, luka bakar terlihat pada titik masuk dan
titik keluar arus listrik, 2) Lengkung elektrik adalah suatu percikan arus listrik yang
timbul diantara dua permukaan objek yang tidak bersentuhan memiliki beda
potensial yang sangat besar, biasanya pada sumber arus tegangan tinggi dengan
ground. Karena besarnya perbedaan potensial ini, dapat timbul panas sampai
temperatur 2500°C. Panas ini dapat menimbulkan luka bakar yang sangat hebat pada
titik kontak dengan kulit, 3) Nyala api karena percikan api yang dihasilkan oleh listrik
mengenai pakaian, dan 4) Arus listrk akibat Petir.22 Dari keempat mekanisme diatas
dapat dilihat bahwa penyebab kerusakan kulit adalah perubahan energi listrik menjadi
panas. Energi listrik ini berubah menjadi panas karena kulit mempunyai tahanan yang
cukup tinggi. Perubahan energi listrik menjadi energi panas ini menyebabkan luka
bakar (electrical burn) yang ditandai dengan kerusakan jaringan yang berat dan
nekrosis koagulasi.8,23 Lapisan kulit yang terkena panas akan mengalami pemisahan
Sel kulit yang terkena panas akan mengalami kerusakan. Parahnya kerusakan
tergantung pada besarnya energi panas. Jika energi panas kecil maka sel kulit hanya
mengalami kerusakan sel yang reversibel. Secara potensial perubahan-perubahan
sublethal ini yang dikenal sebagai perubahan degeneratif. Dua gambaran perubahan
seluler sublethal yang umum terlihat ialah perubahan hidrofik dan perubahan lemak.
Sedangkan bila energi panas denaturasi protein termasuk protein enzim yang
akhirnya sel mengalami nekrosis koagulatifa.23Walaupun perubahan-perubahan lisis
yang terjadi dalam jaringan nekrotik dapat melibatkan sitoplasma sel, intilah yang
paling jelas menunjukkan perubahan–perubahan kematian sel. Biasanya inti sel yang
mati akan melisut, batasnya tidak teratur, dan berwarna gelap dengan zat warna yang
biasa digunakan ahli patologi. Proses ini dinamakan piknosis, dan inti sel disebut
piknotik. Kemungkinan lain, inti dapat hancur, dan meninggalkan pecahan-pecahan
zat kromatin yang tersebar di dalam sel. Proses ini disebut karioreksis. Akhirnya,
pada beberapa keadaan, inti sel yang mati kehilangan kemampuan untuk diwarnai dan
menghilang begitu saja, proses ini disebut kariolisis.24
Di maio menyatakan bahwa luka bakar listrik terjadi pada semua kasus trauma
listrik voltase tinggi tetapi hanya sekitar 50% terjadi pada voltase rendah.6Jenis lesi
yang paling parah terjadi pada kasus dimana objek merupakan bagian dari lengkung
elektrik (electric a rc).22
2.3.4 Gambaran Makroskopis Kerusakan Kulit
Kulit merupakan resistor primer terhadap aliran arus listrik dalam tubuh.
arus 50 volt selama 6-7 detik mengakibatkan timbulnya lepuh pada area yang
resistensinya terganggu.
Gambaran makroskopis kerusakan kulit akibat sengatan listrik tergantung pada
beberapa hal antara lain :
1. Kelembaban dan luas permukaan kulit yang kontak dengan konduktor
Kelembaban kulit berkaitan dengan tahanan kulit seperti dijelaskan di
atas. Semakin lembab kulit maka tahanannya menjadi semakin kecil. Makin
tinggi tahanan dapat menyebabkan jumlah energi yang dikeluarkan pada
permukaan kulit sebagai panas yang menyebabkan luka bakar pada kulit
tetapi kerusakan organ internal yang minimal. Tetapi kerusakan organ
internal akan lebih parah jika konduktor kontak langsung dengan kulit yang
lembab. Jadi gambaran luka bakar lebih jelas terlihat jika konduktor kontak
langsung pada kulit dalam keadaan kering (tahanan tinggi) daripada kulit
dalam keadaan lembab (tahanan rendah).5,8
Luas Permukaan berbanding lurus dengan tahanan konduktor. Sehingga
semakin luas ( tahanan tinggi ) daerah kulit yang kontak langsung dengan
konduktor kerusakan lebih ringan dari pada luas kontak yang sempit. Di
Maio mengatakan jika arus listrik masuk melalui area yang luas di
permukaan tubuh maka luka bakar yang khas dan bisa dibedakan satu sama
2. Ketebalan kulit
Bermacam – macam histomorfologi alami kulit dengan perbedaan
ketebalan lapisan tanduk (stratum korneum) pada lapisan epidermis dan
kandungan fibroblas (pembentuk serabut kolagen) pada lapisan dermis
mempengaruhi gambaran kerusakan kulit. Gambaran kerusakan kulit
tampak jelas pada telapak tangan dan telapak kaki karena mempunyai
lapisan tanduk yang tebal dan kandungan fibroblas yang tinggi.25 Selain itu
ketebalan kulit juga berhubungan dengan besar tahanan listrik, sedangkan
tahanan listrik juga berpengaruh pada gambaran kerusakan kulit.1,3,5
3. Tegangan konduktor listrik
Sengatan oleh benda bermuatan listrik dapat menimbulkan luka bakar
akibat berubahnya energi listrik menjadi panas. Sesuai dengan hukum Ohm
yang menyebutkan bahwa energi panas yang dihasilkan dari listrik sama
dengan I2R. Dengan demikian maka produksi panas berbanding langsung
dengan kuadrat intensitas listrik dan resistensi listrik. Sehingga efek luka
bakar yang paling besar terjadi pada bagian tubuh yang paling besar
resistensinya ( kulit ). Selain itu yang mempengaruhi berat ringanya luka
adalah besarnya tegangan.1,5,14
Luka yang disebabkan dari listrik bertegangan rendah ( <1000 V ) dapat
berupa reaksi eritema atau dapat juga berupa daerah pucat dengan tepi agak
menonjol dengan seperti kawah di bagian tengahnya,dan di sekitarnya
disebut dengan electrical ma rk yang biasanya ditemukan pada tempat arus
listrik masuk. Hal ini terjadi karena kulit kontak erat dengan konduktor
listrik, maka aliran listrik yang melaluinya memanaskan cairan jaringan dan
menghasilkan uap. Uap tersebut dapat memisahkan lapisan epidermis atau
demo-epidermal junction dan terbentuk lepuh yang menonjol ke permukaan
kulit. Bila lepuh menjadi dingin dan kolaps maka terbentuk gambaran
seperti cincin berwarna kelabu atau putih yang tepinya meninggi dan
tengahnya cekung. Di sekeliling lepuh dikelilingi oleh daerah hiperemis,
kemudian di sebelah luar dikelilingi oleh berturut-turut daerah pucat akibat
spasme arteriol dan daerah hiperemis lagi.1,20,22
Listrik dengan tegangan tinggi ( >1000 V ) akan menyebabkan luka
bakar yang lebih berat ( derajat 3 – 4 ). Luka akibat tegangan listrik tinggi
ini disebut exogenous burn dimana selain arus listriknya juga karena energi
panas yang dikandungnya, misalnya pada listrik tegangan 330 Volt. Tubuh
korban akan hangus terbakar, tak jarang disertai dengan patah tulang.9
Klasifikasi luka bakar menurut forensik:
a) Derajat I : Eritema
Luka bakar hanya mengenai lapisan epidermis, kulit hiperemik
(eritema).
b) Derajat II : Vesikel atau bulla
Partial thickness burn (luka bakar parsial). Artinya luka bakar
dermis).Terjadi reaksi eksudasi dengan terbentuknya vesikel atau
bulla.
c) Derajat III : Nekrosis koagulatif
Full thickness burn. Luka bakar mengenai seluruh ketebalan kulit(
epidermis dan dermis)
d) Derajat IV : Karbonisasi
Selain itu pada listrik tegangan tinggi terjadi loncatan listrik hingga
beberapa sentimeter yang dapat menyebabkan spa rk lesion yang multipel
sehingga terlihat seperti kulit buaya yang disebut Crocodile skin effect.
Spark lesion ( lesi yang berbentuk luka api )merupakan gambaran nodul
berwarna kecoklatan yang keras. Hal ini disebabkan karena proses
pendinginan luka lepuh yang permukaanya dilapisi keratin akibat loncatan
listrik.5,26
4. Lama Kontak dengan konduktor listrik
Bila kontak dengan sumber listrik dalam waktu cukup lama akan terjadi
Joule burnatau endogenous burn, sehingga daerah yang tadinya pucat pada
electrical ma rkmenjadi hitam hangus terbakar.17
2.3.5 Gambaran Mikroskopis Kerusakan Kulit
Gambaran pada kulit berupa rongga-rongga pada lapisan epidermis, dan kadang
pada dermis. Hal ini disebabkan karena adanya ruang udara yang berasal dari
pemisahan jaringan panas dari sel-sel tersebut. Bagian terluar epidermis dapat
Pada beberapa luka trauma listrik ditemukan vakola – vakuola kecil pada
stratum korneum.Vakuola berasal dari kelenjar keringat di tempat masuk dan
keluarnya arus listrik, sebagai akibat produksi uap panas berlebih yang
mengakibatkan pelebaran kelenjar keringat tersebut, dikenal sebagai ”honeycomb
atau Swiss cheese-like apparance”.1,6
Bohm (1967) dan Sellier (1975) melaporkan bahwa pada bagian tengah
epidermis yang kontak dengan konduktor tampak kulit tertekan, tipis, membentuk
saluran terputus-putus disertai pengarangan dan robekan pada pinggir luka tersebut.
Selain itu terkadang timbul luka lepuh berisi cairan kaya protein dan leukosit. Pada
tahun 1981 Thomsen mengamati luka sengatan listrik dengan mikroskop elektron,
tampak gambaran perubahan partikel inti sel. Partikel inti sel berubah bentuk, berisi
gumpalan kromatin, homogen, dan bergranuler halus. Ditemukan pula perpanjangan
inti sel menjadi piknotik.1,25,27
Semakin besar energi panas yang dihasilkan oleh arus listrik maka semakin
luas kerusakan pada epidermis yang kontak dengan konduktor. Epidermis dapat
terlepas dari ikatannya dengan dermis. Sedangkan pada tepi luka, epidermis
mengalami penebalan, homogen, dan tampak vakuola-vakuola di dalamnya.
Gambaran ini tampak nyata jika konduktor kontak dengan telapak tangan dan telapak
kaki. Pada sel-sel basal epidermis tepi luka ditemukan pemanjangan inti sel yang
piknotik. Elongasi tiap-tiap sel tersebut dapat tersusun spira l, loop, whorls, palisade
satu sama lain. Gambaran yang sama juga ditemukan pada organ-organ kulit asesoris
Seharusnya perhatian perlu ditujukan kepada distribusi nekrosis,
pembengkakan dan perdarahan yang tidak merata di dermis di bawah epidermis yang
kontak dengan konduktor. Gambaran nekrosis akan lebih jelas terlihat di sel basal
epidermis kulit. Pemeriksaan hendaknya juga dilakukan terhadap daerah-daerah yang
berada di sekitar luka.25
Gambaran mikroskopis sengatan listrik pada kulit belum pernah ada yang
meneliti tetapi diduga gambaran kerusakan sel dengan paparan listrik yang cukup
akan timbul karena sengatan listrik dapat menghasilkan panas. Kerusakan yang
timbul diperkirakan hampir sama dengan kerusakan sel karena panas pada umumnya
yaitu timbul denaturasi protein yang akhirnya menimbulkan nekrosis sel. Hal ini
dibuktikan oleh Lestari (2008) yang menunjukan kerusakan sel otot pada sengatan
listrik di air.Gambaran kerusakan otot yang hampir sama dengan kerusakan akibat
2.5 KERANGKA KONSEP
2.6 HIPOTESIS PENELITIAN
Terdapat perbedaan antara kerusakan kulit tikusWistar akibat paparan arus listrik
